Mechanisms to define the structure, properties, and function of RNP biomolecular condensates

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細胞内相分離は、細胞内の混雑した環境で、特定の分子を集約した区画を作り上げることで、細胞内の様々なプロセスを潤滑に進める重要な機構である。本研究では、RNAが相分離により誘導する非膜性構造体がどのように働くのかを明らかにすることを目的にしている。そのため、RNAによって誘導される代表的な非膜性構造体について、その形成機構を明らかにすることを計画している。本研究で目指す重要な目的の１つが、パラスペックルの形成原理であるミセル化の分子実体の解明である。パラスペックルはこのミセル化の機構を介してコアシェル構造を持つ形態を作ることができる。この解明のために重要なのが、シェルを構成するタンパク質が何かという点である。本年度の解析から、このシェルを構成するタンパク質の同定に成功した。もう１つの本研究の重要な課題は、細胞内相分離の誘導に関わるタンパク質の同定および解析である。ここで使用するのが、独自に確立した人工非膜性構造体実験系である。まず、この系を用いて、核内ストレス体（nSB）の形成に関わるタンパク質の同定を試みた。nSBの主要な構成タンパク質について、相分離誘導活性を調べ、その結果、複数の相分離誘導活性を有するnSB構成タンパク質を同定した。加えて、変異体を用いた解析により、形成に関わるメカニズムも明らかになった。さらに、こうして同定したタンパク質のnSBの形成に対する影響を解析するため、ノックアウト細胞株を樹立した。また、nSBに加えて、SARS-CoV-2 Nucleocapsid（N）タンパク質が形成するviral RNPの形成機構についても解析を進めており、Nタンパク質の必要なドメインの同定およびそのドメインに結合するタンパク質を同定した。